Im Projekt „Lade-PV“ wollen vier Industrieunternehmen und zwei Fraunhofer-Institute die Marktfähigkeit von Photovoltaik-Anwendungen im Lastenverkehr demonstrieren. Dafür soll ein Gesamtkonzept entwickelt werden, das den flächendeckenden Einsatz von integrierten PV-Modulen an Elektro- und anderen Nutzfahrzeugen über 3,5 Tonnen Nutzlast ermöglicht.
Dafür sollen in den kommenden drei Jahren nicht nur einzelne Komponenten wie PV-Module und Leistungselektronik, sondern auch ein Herstellungs- und Fertigungskonzept entwickelt werden, um eine effiziente Lieferkette zwischen den beteiligten Branchen zu ermöglichen. Die praktische Umsetzung der Prototypen soll an einem Elektro-LKW als Demonstrationsfahrzeug erfolgen.
„Auf LKWs findet sich viel Platz in bester Sonnenlage, bei elektrischem Antrieb sind auch große Batterien verfügbar - eine ideale Situation, um mit Photovoltaik wertvolle on-board-Energie und damit Reichweite zu gewinnen, und das 100 Prozent erneuerbar“, erklärt Harry Wirth, Bereichsleiter Photovoltaik- Module und Kraftwerke am Fraunhofer ISE.
Nachträgliche Montage auf dem Dach oder Vollintegration in den Fahrzeugkoffer
Die Wissenschaftler des Fraunhofer ISE entwickeln in dem Projekt PV-Module für zwei Anwendungsfälle: die nachträgliche Montage auf dem Dach und die Vollintegration in den Fahrzeugkoffer. Die Anforderungen an die sogenannten Vehicle Integrated PV-Module (VIPV) seien hoch, so die Wissenschaftler: diese sollen einen Flächennutzungsgrad von mehr als 90 Prozent erreichen, vibrationsstabil, biegeresistent und montagefreundlich sein. Außerdem sollen sie höchstens 2,6 Kilogramm zusätzliches Gewicht pro Quadratmeter aufweisen.
Für die Herstellung dieser VIPV-Leichtbaumodule in Serienproduktion wird ein Produktionskonzept entwickelt und eine bestehende Produktionslinie der Firma Sunset Energietechnik GmbH umgerüstet. Die Modul-Prototypen werden durch die TBV Kühlfahrzeuge GmbH in die Kofferaufbauten von Elektro-Nutzfahrzeugen integriert. Um die Solarmodule an die bestehenden elektrischen Bussysteme des Nutzfahrzeugs anzubinden, entwickelt und testet die M&P motion control and power electronics GmbH Leistungselektronikkomponenten und zertifiziert sie für den Einsatz an den Demofahrzeugen.
Testfahrten um Freiburg geplant
Das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI entwickelt ein Energieprognosemodell des Fahrzeugs, das abhängig von den Verbrauchern im Fahrzeug und der PV-Stromerzeugung für unterschiedliche Routen die Reichweite, Ladezeiten und Stromerzeugung prognostizieren soll.
Als Demonstrationsfahrzeug dient ein Elektro-Lkw von Framo, der beim Technologiedienstleister Alexander Bürkle im täglichen Verteilerbetrieb im Freiburger Umland getestet werden soll. Abschließend will das Konsortium einen Fertigungsprozessablauf für die wirtschaftliche Produktion von PV-aktiven Kofferaufbauten konzipieren und eine Kostenanalyse für Anwender erstellen.
"Wir wollen die Technologie nicht nur entwickeln, sondern auch zeigen, dass LKWs über fünf Prozent ihrer Antriebsenergie durch Solarenergie abdecken können. 4000-6000 Kilometer zusätzliche Reichweite pro Jahr sind rechnerisch möglich. Die VIPV wird sich für Hersteller und Betreiber solarer E-Nutzfahrzeuge lohnen", erklärt Projektleiter Christoph Kutter vom Fraunhofer ISE.
